चार-तरफा कनेक्टर में द्रव मोड़ बिंदु पर किस प्रकार का स्थानीयकृत क्षरण विशेष रूप से होने की संभावना है

I. 4-वे टी: पाइपिंग सिस्टम में एक उच्च जोखिम वाला नोड

द 4-वे टी फिटिंग , जटिल द्रव नेटवर्क में प्रवाह को परिवर्तित और परिवर्तित करने के लिए एक मुख्य घटक के रूप में कार्य करते हुए, यांत्रिक तनाव, द्रव गतिशीलता और संक्षारक कारकों के एक अद्वितीय संयोजन के अधीन है। इसकी विशिष्ट ज्यामिति इसे पूरे सिस्टम के भीतर एक उच्च जोखिम वाला नोड बनाती है।

सीधे पाइप अनुभागों के विपरीत, 4-वे टी के इंटीरियर में एक केंद्रीय कक्ष के भीतर चार प्रवाह चैनलों के हिंसक चौराहे और तेज मोड़ शामिल होते हैं। यह विशिष्ट आंतरिक ज्यामिति, विशेष रूप से शाखा प्रवेश द्वारों पर जहां द्रव तेज गति से गुजरता है 90∘ दिशा में परिवर्तन, द्रव के वेग और दबाव में अचानक परिवर्तन का कारण बनता है। नतीजतन, यह ज्यामिति विशिष्ट प्रकार के स्थानीयकृत क्षरण को ट्रिगर करती है। ये स्थानीयकृत रूप सामान्य क्षरण की तुलना में काफी अधिक संक्षारण दर प्रदर्शित करते हैं, जिससे आसानी से दीवार में छेद हो जाता है और भयावह विफलताएं होती हैं।

द्वितीय. फ्लो टर्निंग ज़ोन में स्थानीयकृत संक्षारण के प्राथमिक प्रकार

4-वे टी फिटिंग के फ्लो टर्निंग जोन में, स्थानीयकृत जंग के दो सबसे प्रचलित और विनाशकारी प्रकार फ्लो एक्सेलेरेटेड कोरोजन (एफएसी) और इरोजन-कोरोजन हैं।

2.1 प्रवाह त्वरित संक्षारण (एफएसी)

2.1.1 एफएसी का व्यावसायिक तंत्र

प्रवाह त्वरित संक्षारण, जिसे कभी-कभी ऐतिहासिक रूप से लेकिन गलती से क्षरण-संक्षारण कहा जाता है, अब आधुनिक संक्षारण विज्ञान में स्पष्ट रूप से वर्गीकृत किया गया है। एफएसी मुख्य रूप से उस घटना का वर्णन करता है जहां धातु की सतह (जैसे मैग्नेटाइट) पर सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत होती है Fe3​O4​ स्टील पर) द्रव के वेग और अशांति में वृद्धि के कारण या तो रासायनिक रूप से घुल जाता है या यांत्रिक रूप से त्वरित दर से हटा दिया जाता है, जिससे आधार धातु का क्षरण तेज हो जाता है।

एफएसी विद्युत रासायनिक संक्षारण और द्रव गतिशीलता की परस्पर क्रिया से उत्पन्न होता है। इसके मूल सिद्धांत हैं:

1. बड़े पैमाने पर स्थानांतरण दर नियंत्रण: तटस्थ या कमजोर क्षारीय जलीय घोल (जैसे, बॉयलर फीडवाटर, कंडेनसेट) में, धातु संक्षारण दर को अक्सर धातु की सतह पर घुलित ऑक्सीजन या हाइड्रेटेड आयनों के बड़े पैमाने पर स्थानांतरण दर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। 4-वे टी के टर्निंग जोन के भीतर उच्च अशांति सतह प्रसार परत (नर्नस्ट डिफ्यूजन लेयर) को काफी पतला कर देती है।

2. त्वरित ऑक्साइड परत विघटन: उच्च-वेग और उच्च-अशांत प्रवाह, विशेष रूप से कम-ऑक्सीजन या ऑक्सीजन रहित उच्च-शुद्धता वाले पानी में, घुलनशील आयनों के रूप में थोक तरल पदार्थ में सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत के विघटन को तेज करता है।

3. सब्सट्रेट एक्सपोजर: एक बार जब सुरक्षात्मक परत हटा दी जाती है, तो उजागर बेस मेटल तेजी से खराब हो जाता है और एक नई ऑक्साइड परत बनाता है। हालाँकि, यह नवगठित परत त्वरित प्रवाह द्वारा जल्दी ही घुल जाती है या हटा दी जाती है। यह एक दुष्चक्र बनाता है, जिससे दीवारें तेजी से पतली हो जाती हैं।

2.1.2 4-वे टीज़ एफएसी हॉटस्पॉट क्यों हैं

द turning zone of a 4-Way Tee is a typical FAC hotspot because of:

• उच्च कतरनी तनाव: जैसे तरल पदार्थ बनाता है 90∘ मोड़ पर, मोड़ के भीतरी तरफ (विशेष रूप से शाखा इनलेट के किनारों पर) अत्यधिक उच्च द्रव कतरनी तनाव उत्पन्न होते हैं, जो सीधे ऑक्साइड परत पर हमला करते हैं।

• स्थानीयकृत उच्च अशांति: प्रवाह पृथक्करण और पुनरावर्तन क्षेत्रों द्वारा गठित उच्च तीव्रता वाली स्थानीयकृत अशांति बड़े पैमाने पर स्थानांतरण दर को बढ़ाती है, जिससे ऑक्साइड परत के विघटन में तेजी आती है।

2.2 कटाव-क्षरण

2.2.1 क्षरण-संक्षारण का व्यावसायिक तंत्र

क्षरण-संक्षारण विशेष रूप से यांत्रिक घिसाव और रासायनिक संक्षारण के सहक्रियात्मक प्रभाव को संदर्भित करता है जब माध्यम में ठोस कण (जैसे, रेत, स्लैग, उत्प्रेरक पाउडर) होते हैं। कण उच्च गतिज ऊर्जा के साथ धातु की सतह पर प्रभाव डालते हैं।

• यांत्रिक क्षरण: ठोस कण धातु की जाली पर प्रभाव डालते हैं और उसे अलग कर देते हैं या उसे बाधित कर देते हैं, जिससे भौतिक क्षति होती है।

• सहक्रियात्मक प्रभाव: यांत्रिक क्षरण संक्षारण को तेज करता है: कण प्रभाव न केवल सुरक्षात्मक ऑक्साइड परत को हटाते हैं बल्कि एक ताजा, अधिक सक्रिय धातु की सतह को भी उजागर करते हैं, जिससे विद्युत रासायनिक संक्षारण दर आसमान छूती है। समवर्ती रूप से, संक्षारण उत्पादों की ढीली और छिद्रपूर्ण प्रकृति उन्हें कणों द्वारा परिमार्जन और हटाने के प्रति अधिक संवेदनशील बनाती है, जिससे क्षरण प्रक्रिया और तेज हो जाती है।

2.2.2 4-वे टीज़ में कटाव-जंग हॉटस्पॉट

4-वे टी में, कटाव-क्षरण के लिए सबसे गंभीर क्षेत्र मोड़ के बाद प्रत्यक्ष टकराव बिंदु और प्रवाह विक्षेपण का आंतरिक मोड़ क्षेत्र हैं। मोड़ के दौरान जड़ता के कारण, भारी कण अपनी रैखिक गति को बनाए रखते हैं, जिससे उच्च वेग और कोण पर मोड़ शाखा की विपरीत आंतरिक दीवार पर प्रभाव पड़ता है।

यह घटना विशेष रूप से उच्च-ठोस-सामग्री वाले घोल को पहुंचाने वाली या उच्च प्रवाह वेग पर संचालित होने वाली प्रणालियों में स्पष्ट होती है।

तृतीय. अन्य स्थानीयकृत संक्षारण प्रकार

एफएसी और क्षरण-संक्षारण के अलावा, 4-वे टीज़ की ज्यामितीय विशेषताएं विशिष्ट मीडिया स्थितियों के तहत स्थानीयकृत क्षरण के अन्य रूपों को ट्रिगर कर सकती हैं:

3.1 दरार संक्षारण

यदि 4-वे टी थ्रेडेड कनेक्शन या फ़्लैंग्ड जोड़ों का उपयोग करती है, और थ्रेड जड़ों पर, गैस्केट के नीचे, या वेल्ड ज़ोन में छोटी, साफ करने में मुश्किल दरारें बनती हैं, तो दरार का क्षरण हो सकता है। एक सीमित दरार के भीतर, द्रव नवीकरण प्रतिबंधित है, जिससे ऑक्सीजन एकाग्रता ग्रेडियेंट, पीएच स्तर और क्लोराइड आयन एकाग्रता में स्थानीय परिवर्तन होते हैं। यह एक संक्षारण कोशिका बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप दरार के भीतर धातु तेजी से घुल जाती है।

3.2 अशांति-प्रेरित पिटिंग संक्षारण

जबकि अशांति अक्सर सामान्य क्षरण को रोकती है, क्लोराइड आयनों (जैसे समुद्री जल) की उच्च सांद्रता वाले मीडिया में उच्च-अशांत, उच्च-वेग प्रवाह के तहत, अशांति धातु की सतह पर स्थानीय क्षरण का कारण बन सकती है, जिससे छोटे सक्रिय धब्बे बन सकते हैं। इन धब्बों के पिटिंग संक्षारण नाभिक में विकसित होने की संभावना है। एक बार गड्ढा बन जाने पर, इसका ऑटोकैटलिटिक तंत्र जंग को सामग्री में गहराई तक ले जाता है, जिससे अंततः छिद्र हो जाता है।